定时闹钟-C51单片机课程设计

题目：定时闹钟

一、概述 (1)

1．1设计目的及意义 (1)

1．2设计任务 (1)

1．3设计系统的主要功能 (1)

二、系统总体方案及硬件设计 (2)

2．1系统总体方案 (2)

2．2系统设计总框图 (2)

2．3硬件设计 (2)

2．3．1单片机最小系统设计 (2)

2．3．2报警模块设计 (6)

2．3．3显示模块设计 (7)

2．3．4调时模块设计 (9)

三、软件设计 (10)

3．1主程序流程图 (10)

3．2定时中断子程序流程图 (11)

3．3程序设计 (11)

四、系统的仿真与调试 (12)

4．1 proteus软件仿真 (12)

4．2系统的调试 (11)

五、设计总结与体会 (13)

参考文献 (13)

附录1：源程序代码 (14)

附录2：系统原理图 (24)

一、概述

1．1设计目的及意义

学习和巩固单片机技术、电子技术、传感器技术及智能仪器等知识，使对已学过的基础知识能有更深入的理解，并融会贯通。学会独立思考、独立工作，培养一定的自学能力和独立分析问题能力，以及增强系统地运用已学理论知识去解决实际问题的能力，同时培养成良好的科学态度和严谨的设计习惯。

1．2设计任务

完成所选题目的分析与设计，达到技术性能要求。提交正式课程设计总结报告一份。

本文设计的定时闹钟的核心模块采用AT89C51芯片，时、分、秒用6位LED数码管显示。在电路中通过四个按键S1、S2、S3和S4来进行定时、调时和复位，定时时间到通过蜂鸣器发出报警声。

1．3设计系统的主要功能

(1)能显示时时－分分－秒秒。

(2)能够设置定时时间、修改定时时间。

(3) 定时时间到能发出报警声。

二、系统总体方案及硬件设计

2．1系统总体方案

(1) 由于LED显示器相对于其它显示器（如LCD显示器）来说其价格要便宜许多，而且亮度更高，耐温范围较广，所以采用6位数码管来显示“时时－分分－秒秒”。

(2) 时间的定时用单片机内部时钟电路，在一定的时间内能使其误差较小，如经过一年其误差才仅有数秒。修改时间和定时用手动按键控制，报警声通过蜂鸣器发出。这样可以使得硬件电路设计较为简单，且软件设计也易于实现，并能够降低成本。

(3)核心模块采用AT89C51单片机，功能强、通用性好、价格便宜，且易于控制。加上外围器件（数码管、排阻、按键和蜂鸣器）和应用程序，便构成了相应的应用系统。

图1定时闹钟系统设计总框图

2．3硬件设计

2．3．1单片机最小系统设计

(1) 芯片：AT89C51

因为51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种，在20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用广泛，发展很快，推广率和市场利润率较高，且适合于本设计系统中CPU内存和I/O等资源的要求，所以本设计采用AT89C51作为核心控制芯片。

AT89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的单片机，可稳定地工作于5V的电源下。其集成度高、功能强、能耗低、通用性好、价格便宜。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。其组合而成的配件产品在日常生活的使用过程中非常方便、简单且实用，深受着广大消费者的喜爱。

AT89C51管脚说明如下：

V：供电电压端。

GND：接地端。

P0口：P0口为三态双向口，能带8个TTL电路。有两种功能：第一功能是一个8位漏极开路型的双向I/O口，这时P0口可看做数据总线；第二功能是在访问外部存储器时，分时提供低8位地址和8位双向数据总线，这时先用做地址总线再用做数据总线。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P0口内部无上拉电阻，作为I/O口使用时，必须外接上拉电阻。

P1口：P1口是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口（使用前有一个准备动作），负载能力为4个TTL电路。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P2口缓冲器可接收、输出4个TTL门电流。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口是一个内部带上拉电阻的准双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。P3口的8个引脚都有各自的第二功能，可作为AT89C51的一些特殊功能口，如表1所示。

表1 P3口第二功能

RST V：RST为复位信号输入端。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周/PD

期(24个时钟周期)以上的高电平时间。PD

V一

V为内部RAM的备用电源输入端。当主电源CC

旦发生断电或电压降到一定值时，可通过PD

V为单片机内部RAM提供电源，以保护片内

V上电后能继续正常运行。

RAM中的信息不丢失，使CC

ALE PROG：ALE为地址锁存允许信号，当访问外部存储器时，ALE用来锁存0 /

P口送出的低8位地址信号。在FLASH编程期间，PROG用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个

ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR的8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

PSEN：外部程序存储器的读选通信号。在由外部程序存储器取指期间，PSEN产生负脉冲做为外部ROM的选通信号，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，不会产生有效的PSEN信号。PSEN可驱动8个LSTTL门输入端。

EA V：访问外部程序存储器控制信号。当EA保持低电平时，则在此期间只访问外/PP

部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RST。当EA端保持高电平时，CPU访问程序存储器有两种情况：一是访问的地址空间在0到4KB范围内，CPU访问片内程序存储器；二是访问的地址超出4KB时，CPU 将自动执行外部程序存储器的程序。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（PP

V）。

XTAL：晶体振荡电路的反向器输入端。

XTAL：晶体振荡电路的反向器输出端。

(2) 时钟电路

单片机的时钟产生方法有两种: 内部时钟方式和外部时钟方式。本系统中AT89C51单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在1.2MHz～12MHz之间。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少许影响，一般可在20pF～100pF之间取值。AT98C51单片机的时钟电路如图3所示。

图3AT98C51单片机的时钟电路

(3) 复位电路

复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位。其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机的外部复位电路有上电自动复位和按键手动复位两种。本系统中AT89C51单片机采用上电加按键手动复位电路，如图4所示。

图4AT89C51单片机的复位电路

2．3．2报警模块设计

为实现设计的定时闹钟系统在定时时间到时发出报警声，采用蜂鸣器作为报警发声装置。在本设计中有多种报警声可供选择，可选择报警时播放音乐。报警电路设计如图5所示。

图5定时闹钟系统的报警电路

2．3．3显示模块设计

本系统中采用6位LED数码管显示时、分、秒，用两片74HC573分别对段码和位码进行锁存，实现动态扫描方式显示，节省单片机I/O口资源，简化硬件电路。

(1) LED显示器

单片机中通常使用8段LED，LED是发光二极管显示器的缩写。LED显示器由于结构简单，价格便宜，体积小，亮度高，电压低，耐温范围广，可靠性高，寿命长，响应速度快，颜色鲜艳，配置灵活，与单片机接口方便而得到广泛应用。LED显示器是由若干个发光二极管组成显示字段的显示部件，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔划发光，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。LED显示器有多种形式，如：“米”字型显示器，点阵显示器和七段数码显示器等。在本系统中采用八段数码显示器。

因为共阴极的LED数码管它的驱动电流是分开的,在单片机进行动态扫描的时候不会影响彼此的电流,故本系统中的6位LED数码管均用共阴极的数码管。

(2) 74HC573芯片

特点：三态总线驱动输出,置数全并行存取,缓冲控制输入,使能输入有改善抗扰度的滞后作用。

原理说明：74HC573的八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。

74HC573引脚说明：

OE：3态输出使能输入（低电平有效）。

D0 - D7：数据输入端。

Q0 - Q7：3态锁存输出。

LE：锁存使能输入。

GND：接地。

VCC：电源电压。

74HC573的引脚图、逻辑图及真值表如下：

图6 74HC573引脚图

图7 74HC573逻辑图

表2 74HC573真值表

OE LE D Q

H X X Z

L L X NO CHANGE L H L L

L H H H

(3) 显示电路

将两片74HC573的数据输入端D0 - D7都分别与AT89C51单片机的P0.0 - P0.7和RESPACK-8排阻的 2 -

9 引脚连接，两片74HC573的锁存使能端L分别接至P2.6和P2.7，74HC573的输出端接至数码管2．3．4调时模块设计

本系统要进行时间的调整和定时，因此用4个手动按键对其进行控制。键盘电路设计如图9所示。当按下时间调整键S1时，系统可进行时间调整的小时设置；当再按下S1时，可进行时间调整的分钟设置；再按下S1时，可进行时间调整的秒钟设置；再次按下S1时，系统恢复正常时间显示。当按下设置定时键S2时，系统可进行闹钟定时时间的小时设置，此时S1作为报警声选择键，可通过S1选择报警声；再按下S2时，可进行定时时间的分钟设置，此时也可通过S1选择报警声；第三次按下S2时，系统恢复正常时间显示，此时S1恢复为时间调整按键。设置时间时都通过加时按键S3和减时按键S4进行控制。

图9定时闹钟系统的键盘电路

三、软件设计

3．1主程序流程图

图10主程序流程图

3．2定时中断子程序流程图

3．3程序设计

根据程序流程图采用汇编语言进行程序设计，其中主程序可根据系统实现的功能划分为以下几个子程序模块。（程序源代码见附录1）

(1) 时间调整子程序模块；

(2) 闹钟时间设置子程序模块；

(3) 蜂鸣器报警子程序模块；

(4) 数码管显示子程序模块。

四、系统的仿真与调试

4．1 proteus软件仿真

使用WA VE软件编辑程序，在仿真设置中选择E6000/T仿真器，选择POD-51仿真头。为方便系统在proteus中进行仿真，选择了7SEG-MPX6-CC-BLUE数字显示器，并改变了一些I/O连接，然后选择80C51CPU进行汇编程序编辑。经过仿真得知，通过S1、S2、S3和S4四个按键，可以对时间进行修改和闹钟的设置，定时时间到能发出报警声，系统非常完善地实现了所有要求的功能。

4．2 系统的调试

将所编程序在KEIL软件里进行编译，编译正确后生成HEX文件。在AT89C51芯片中加载此文件后，对完成的实物作品进行调试。系统运行后，能准确的显示时间，并能通过S1、S2、S3和S4四个按键对时间进行修改和闹钟定时时间的设置，定时时间到能发出报警声。

五、设计总结与体会

设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在，作为二十一世纪的大学生来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。

通过本次单片机原理及应用设计使我充分认识到了设计的重要性和必要性，本次设计使我对已学过的基础知识有了更深入的理解，学会了独立思考、独立工作以及对应用所学基本理论分析和解决实际问题的能力有了很大的提高。另外，本次设计使我的实际操作技能得到了训练，同时也进一步培养了我严谨的科学作风。

回顾起此次单片机课程设计，从选题到定稿，从理论到实践，可以说得是有苦有甜，但是从中却学到很多很多的的东西，不但巩固了以前所学过的知识，而且对单片机原理课外知识也得到了拓展。做的过程中，开始的确遇到了不少困难的问题，比如说芯片管脚不熟悉怎么放置等，同时在这过程中也发现了自己的许多不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

通过单片机设计之后，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我们还学会了如何去培养创新精神和严谨的科学作风，从而不断地战胜自己，超越自己。更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，绝不放弃。

参考文献

[1]张毅刚.单片机原理及应用.北京：高等教育出版社，2003

[2]王幸之.单片机应用系统电磁干扰与抗干扰技术.北京：北京航空航天大学出版社，2006

[3]何立民.单片机应用技术大全.北京：北京航空航天大学出版社，1994

[4]张毅刚.单片机原理及接口技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990

[5]谭浩强.单片机课程设计.北京：清华大学出版社，1989

[6]余锡纯.单片机原理与接口技术.西安：电子科技大学出版社，2003

[7]Mak.S, Radford. D.‘Design considerations for implementation of large scale automatic meter reading syste ms’.Power Delivery, IEEE Transactions on，V olume 10, Issue 1, Jan. 1995

基于51单片机实现的简单闹钟设计

【摘要】众所周知闹钟对我们日常生活来讲是一个很重要的工具，因而我利用单片机AT89C52制作一个简单的倒计时定时闹钟。本设计利用单片机的内部中断资源和按键的基本使用方法构思而成。利用按键设定需要定时的时间长短，利用中断设置20次中断定义一秒，然后利用程序设计时间倒数。并使用4个8段数码管显示分和秒，并且定时结束后使用电铃警示。硬件系统利用proteus仿真，在仿真中就能观察到系统的实际运行情况。【关键字】单片机AT89C51 倒计时定时中断 protues仿真一、设计项目简介基于51单片机进行简单闹钟设计。四位数码管从左往右分别代表十分位，分位，十秒位，秒位。按动对应按键能增加各个位的数值，按动开始计时按键能开始倒计时。二、硬件设计 1.总体设计思路控制芯片使用比较熟悉的AT89C52单片机芯片，数码管使用四位相连的8段共阴数码管，并且使用74HC573锁存器控制数码管的显示。在定时过程使用s1控制十分位，s2控制分位，s3控制十秒位，s4控

制秒位，s5开始倒计时。基本思路设计如下： 2. AT89C52芯片介绍 80C52是INTEL 公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL 公司可靠的CHMOS 工艺技术制造的高性能8 位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS 产品。它结合了HMOS 的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。 80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM 、8k 片内程序存储器（ROM ）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡

单片机课程设计代码

陈新 2014/7/21 17:32:03 QQ可以找到历史记录的陈新 17:33:15 无痕的回忆 17:01:52 LED_LOOP: MOV R1, #251 ;1s的显示延时（好奇怪，居然不准） LED_LOOP_1: MOV R4, #14 ;使用了寄存器R1，R4（估计可以使用堆栈临时释放） LED_LOOP_2: LCALL DISPLAY_MOVE DJNZ R4, LED_LOOP_2 DJNZ R1, LED_LOOP_1 RET 无痕的回忆 23:10:36 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H HC595_SCK BIT P0.4 HC595_RCK BIT P0.5 HC595_RST BIT P0.6 HC595_DAT BIT P0.7 MAIN: MOV A, #00H MOV P0, A CLR HC595_RST LOOP0: MOV R0, #0 LOOP1: MOV R1, #100 LOOP2: MOV R4, #10 LOOP3: LCALL DISPLAY DJNZ R4, LOOP3 DJNZ R1, LOOP2 INC R0 LJMP LOOP1 DELEY0: MOV R6, #4 ;1ms延时的子程序 DELEY1: MOV R7, #123 DELEY2: DJNZ R7, DELEY2 DJNZ R6, DELEY1 NOP RET

DISPLAY: MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #0 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #1 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 ;有问题MOV B, #100 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #2 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB XCH A, B MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #4 MOV P0, A LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 ;延时 MOV A, R0 MOV B, #10 DIV AB

单片机课程设计电子定时闹钟

学号：************ HEBEI UNITED UNIVERSITY 单片机课程设计说明书设计题目：电子定时闹钟学生姓名：专业班级：学院：指导教师： **年**月**日

成绩评定表

摘要本设计是采用单片机技术的电子定时闹钟，近年来集成电路技术的出现和应用，是推动了人类文明的突飞猛进。基于集成电路技术的单片机产品更是方便了人们的生活和工作，目前以单片机技术的应用为核心的产品种类非常丰富。应用我们所学过的知识和查阅相关资料，我制作了这个单片机技术为基础的LCD可校时可定时电子闹钟，这是一个简单的实用的单片机电子设计产品。本“LCD定时电子闹钟’设计采用AT89C51为主控芯片。在充分理解了设计的要求后，准确的定位了设计的目的，然后构思了总体的方案。在选择和合适的硬件完成了电路的设计后，又进行了软件的设计和调试。本系统的硬件组成以及工作原理都有详细的图文说明，所应用的软件技术和各个模块设计的功能及工作过程也有详细的介绍，最后的部分则详细描述了了软件仿真及调试过程。

Abstract This design is the use of single-chip computer technology electronic timing alarm clock, in recent years, integrated circuit technology and applications, is to promote the human civilization make a spurt of progress. Based on the integrated circuit single chip computer product is more convenience to people's life and work, the single chip technology as the core of the products is very rich. Apply what we have learned the knowledge and access to relevant information, I produced the single chip technology based on LCD timing timing electronic alarm clock, which is a simple and practical single chip electronic product design. The" LCD electronic timing alarm clock ' design uses AT89C51as the main control chip. In the full understanding of the design requirements, accurate positioning of the design objective, then the overall scheme design. In the choice and appropriate hardware circuit design, and software design and debugging. The system hardware composition and working principle of a detailed graphic shows, by the application of the software technology and each module function and the working process is also introduced in detail, the last part is a detailed description of the software simulation and debugging process.

基于ATC单片机定时闹钟设计

塔里木大学信息工程学院《单片机原理与外围电路》课程论文题目：单片机定时闹钟设计姓名：海热古丽·依马木学号： 15 班级：计算机15-1班

摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。?本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。在软件方面采用汇编语言编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真? Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always - sub - seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results. Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock,

单片机课程设计计算器

课程设计说明书课程设计名称：单片机课程设计课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院专业班级：学生学号：

学生姓名：学生成绩：指导教师：课程设计时间：至

格式说明（打印版格式，手写版不做要求）（1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。（5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。（9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。

课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。

单片机课程设计电子时钟实验可定时调闹钟用LCD显示

姓名学号时间 2013.1.9 实验题目电子数字钟一、实验目的与要求 1.电子数字钟必须具有显示年、月、日和显示时、分、秒的功能。（用LCD显示）。 2.具有按键时间校正功能。 3.具备设定闹钟和定时闹钟功能。二、实验环境（硬件环境、软件环境） 1.硬件环境：单片机开发板一个，计算机一台，单片机主机电源线及与计算机的连接线各一条。 2.软件环境：软件Keil C51和软件Flash Magic。三、实验电路（P2口输入、P1口输出实验原理图）本次实验主要使用了开发板的4个板块，分别是单片机STC89C52（如图2所示）、矩阵键盘（如图2所示）、1206LCD显示器和蜂鸣器（如图3所示）。其中单片机芯片通过P0口把总线和矩阵键盘连接；通过P2.2和蜂鸣器间接相连，因为蜂鸣器所在的电路已经连芯片ULN2003，因此用一根杜邦线把P2.2和芯片ULN2003的第一个输入口IN1连起来。而键盘显示这一块，由于内部已经把键盘显示的电路和单片机芯片连接起来了，

所以不需要借助杜邦线了。图1为实物连线图。图1 实物连线图图2 单片机机座和矩阵键盘

图3 蜂鸣器和1602液晶显示器四、程序流程图主要算法：主函数中先定时中断初始化，利用定时器中断实现走时，调用LCD显示程序和按键处理子函数，再调用显示时间函数显示初始时间值。同时，在主函数中判断当前的小时和分钟值是否等于闹钟设定的时间，若等于则让蜂鸣器响。主函数算法的框图如图4所示。按键处理函数算法:通过键盘扫描函数得到确定哪个键盘按下，得到键盘值，如果键0按下则暂停时钟走时；键1按下则在当前的光标所在的时间单元加1；键2按下则开闹钟；键3按下则实现当前的时间单元左移一位的功能；键4按下则在当前的光标所在的时间单元减1。时间的年月日算法：通过定时器实现时钟的走时，秒满60，分钟加1；分满60，小时加1；小时满24，日加1；至于每个月的天数根据闰年和非闰年的表格确定当月天数。

基于单片机的定时闹钟课程设计报告书

任务书一、设计目的本设计主要是对51单片机的一个方面的扩展，是能实现一般定时闹钟功能的设计。需要实现某一功能时，按对应的按键即可，经过多次验证，此设计灵活简便，可以实现显示、定时、修改定时、定时时间到能发出报警声的功能。二、设计要求 1、能显示时时—分分—秒秒。 2、能够设定定时时间，并修改定时时间。 3、定时时间到能发出警报声。

目录 1.绪论 (1) 2.方案论证 (1) 3.方案说明 (2) 4.硬件方案设计 (2) 4.1单片机STC89C52 (2) 4.2 时钟电路 (4) 4.3数码管显示电路 (4) 4.4键盘电路 (6) 4.5报警电路 (7) 5.软件方案设计 (7) 5.1系统软件设计 (7) 5.2键盘程序 (7) 5.3 LED (8) 5.4音响报警电路 (8) 5.5 程序流程图 (8) 6.调试 (9) 7.小结 (10) 8.参考文献 (11) 9.附录：定时闹钟源程序 (12)

1.绪论系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及LED显示器。键盘采用独立连接式。还有定时报警系统，即定时时间到，通过扬声器发出报警声，提示预先设定时间时间到，从而起到定时作用。外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用单片机来完成。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机STC89C52,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash 存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, STC89C52的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有512B的RAM、32条I/O口线、3个16位定时计数器、4个外部中断、一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）等。在LED显示器中，分成静态显示和动态显示两类，在这个设计的最小系统中主要用了它的动态显示功能，动态显示器利用了人视觉的短暂停留，在数据的传输中是一个一个传输的，且先传输低位。 2.方案论证单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态的组合。本系统采用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用两个4位7段共阴LED作为显示器件。接入共阴LED显示器，可显示时，分钟，秒，单片机外围接有定时报警系统，定时时间到，蜂鸣器发出报警声，提示预先设定时间到。电路由下列部分组成：时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示、报警电路，芯片选用STC89C52单片机。系统基本框图如图2.1所示：

基于51单片机电子闹钟的设计(1)

单片机原理与接口技术课程设计题目：多功能电子闹钟院系：电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化班级：电气工程1503 姓名：学号：指导教师：二零一七年十二月

多功能电子闹钟摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计以AT89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的电子时钟，它由5V直流电源供电。在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示，使用74LS245芯片进行驱动。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和三组定时闹钟的功能。选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序，通过时间比较程序触发蜂鸣，实现闹钟功能，完成设计所需求的软件环境。介绍并使用Keil 单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。关键词：单片机定时器中断闹钟 LED

目录第1章方案的选择和论证 (1) 1.1单片机型号的选择 (1) 1.2按键的选择 (1) 1.3显示器的选择 (1) 1.4计时部分的选择 (1) 1.5发音部分的设计 (2) 1.6显示器驱动电路 (2) 1.7电源的选择 (2) 第2章数字电子钟的设计原理和方法 (3) 2.1设计原理 (3) 2.2硬件电路的设计 (3) 2.2.1 AT89C51单片机简介 (3) 2.2.2 键盘电路的设计 (3) 2.2.3 段码驱动电路 (4) 2.2.4 蜂鸣器驱动电路 (4) 2.3软件部分的设计 (5) 2.3.1 主程序部分的设计 (5) 2.3.2 中断定时器的设置 (5) 2.3.3 闹钟子函数 (6) 2.3.4 计时函数 (6) 2.3.5 键盘扫描函数 (8) 2.3.6 时间和闹钟的设置 (8) 第3章实验结果 (10) 总结 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)

定时闹钟设计课程设计报告

定时闹钟设计摘要：本设计目的是利用单片机设计制作一个简易的定时闹铃时钟，可以放在宿舍或教室使用，在夜晚或黑暗的场合也可以使用。可以设置现在的时间以及闹铃的时间并且显示出来，若时间到则发出一阵声响。本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C52芯片，用6位LED数码管进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过五个功能按键可以实现对时间的修改、定时和闹铃终止，闹钟设置的时间到时蜂鸣器可以发出声响。在软件方面用C51编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和设置闹钟、停止响铃等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。关键词：定时闹钟；蜂鸣器；AT89C52；74HC245；

第1章绪论设计目的本次课程设计的主题是定时闹钟，其基础部分是一个数字钟。电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器组成。其中秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，这里用51单片机的定时器来实现。利用定时器获得每一秒的时刻,然后在程序中，我们就可以给秒进行逐秒赋值，满60秒则进位为1分，满60分则进位为1小时，满24小时则时间重置实现一天24小时的循环。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过一个六位八段数码管显示出来。这里利用51单片机的相关知识，来实现电子闹钟的相关功能。实验使用了 AT89C52、74HC245等芯片，通过单片机的P0、P3管脚来驱动数码管显示出相应的时刻。本文将讲述AT89C52、74HC245等芯片的基本功能原理，并重点介绍该电子闹钟的设计。设计要求和任务使用6位七段LED显示器来显示现在的时间；显示格式为“时时分分秒秒”；具有4个按键来做功能设置，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间；时间到则发出一阵声响，可通过按键复位；对单片机系统设计的过程进行总结，认真书写课程设计报告并按时上交。利用51单片机结合七段LED显示器设计一个简易的定时闹铃时钟，可以放在宿舍或教室使用，由于用七段LED显示器显示数据，在夜晚或黑暗的场合也可以使用。可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响。论文主要内容论文分别叙述从硬件和软件上实现该设计的过程。第2章为总体设计方案。第3章主要介绍设计实现需要解决的硬件问题。依次介绍所使用的各种硬件的使用方法，并附上仿真电路图和文字说明。第4章从软件的角度说明实现该设计需要解决的问题。

单片机课程设计完整版样本

课程设计( 论文) 课程名称单片机题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢指导教师胡立强 11月28 日目录

一，任务目的 (3) 二，任务要求 (3) 三，电路与元器件 (4) 四，程序设计 (5) 五，程序运行测试 (6) 六，任务小结 (7) 七，心得体会 (8) 八，参考文献 (9) 1.任务目的

经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。表3.16 简易密码锁状态简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位

P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。图3.21 简易密码锁电路简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。元器件名称参数数量元器件名称参数数量插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1

智能定时闹钟毕业设计

毕业论文（设计）智能定时闹钟 -----温度、定时硬件设计院系：工程学院年级专业：电气工程及其自动化0801 提交日期：答辩日期：答辩委员会主席（签名）：评阅人（签名）：年月日

摘要随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。本文采用宏晶单片机STC10F08XE，通过DS1302时钟芯片进行定时，并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。采用C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期，温度。单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机智能定时闹钟。用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;STC10F08XE

Abstract In daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller. Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE

单片机课程设计---简易电子琴设计

单片机课程设计课程设计名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间：

一、需求分析 1.1课题背景随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。电子科技也在不断的前进，电子技术正在以不同的方式改变着我们的生活，电子琴设计也是希望给人们带来一些生活的乐趣。电子琴可以应用在很多方面，比如一些简易的玩具上或手机上。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化。本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。 1.2 课题设计的任务与主要内容本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。

定时闹钟课程设计

扬州大学水利与能源动力工程学院课程设计报告题目：定时闹钟课程：单片机原理及应用课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气1201 姓名：陈明飞学号：121704102

第一部分任务书

《单片机原理及应用》课程设计任务书一、课题名称详见《单片机课程设计题目（一）》：主要是软件仿真，利用Proteus软件进行仿真设计并调试；《单片机课程设计题目（二）》：主要是硬件设计，利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。《单片机原理及应用》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。三、课程设计内容设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统，并完成相应的软硬件调试。 1. 系统方案设计：综合运用单片机课程中所学到的理论知识，学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。 2. 硬件电路设计：对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。 3. 软件设计：根据已设计出的软件系统框图，用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。 4. 调试：在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试；或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。四、课程设计要求详见《单片机课程设计题目（一）》《单片机课程设计题目（二）》五、进度安排

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。引言十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

基于单片机的简易时钟设计(毕业设计)

广西理工职业技术学院毕业设计（论文）说明书题目：简易电子时钟设计系别：电气工程系专业班级：11机电2 姓名：黄武锦学号：20112323 指导教师：黎有好二〇一三年七月二十四日

目录 1.概论 (2) 2.整体设计思路 (3) 2.1硬件各部分所能完成的功能 (4) 2.2系统工作原理 (5) 2.3时钟各功能分析及图解 (5) 2.4.1电路各功能图解分析 (5) 2.4.2电路功能使用说明 (8) 3. 软件设计思路 (9) 3.1 主程序模块 (9) 3.2 数码管动态扫描模块 (10) 3.3 当前时间计时模块 (10) 3.4 闹钟输入输出模块 (11) 3.5 当前时间调整模块 (13) 3.6复位模块 (14) 4.系统的调试和性能分析 (15) 4.1系统的调试方法 (15) 4.1.1输入按键的调试 (15) 4.1.2复位电路的调试 (15) 4.1.3显示电路的调试 (15) 4.1.4整个系统的联调 (15) 4.2心得体会 (16) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录A 系统原理图 (17) 附录B 程序源代码 (18) 电气信息学院课程设计评分表 (29)

1.概论单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。数字钟是采用数字电路实现对时，分，秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的，它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制，在自动化的过程中必然有电子钟的参与，因此电子钟的应用会越来越广泛。而且向着精确、低功耗、多功能发展。基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。从而，使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。数字电子钟的设计方法有多种，例如，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于功能扩充，精确度高等特点。